雷電活動及輸電線路雷擊跳閘概況

本文格式為Word版，下載可任意編輯——雷電活動及輸電線路雷擊跳閘概況輸電雷電線路設(shè)計

輸電線路在雷電天氣條件下，受危害甚大，易造成輸電電壓波動大，甚至造成電線燒壞。本文在研究雷擊放電原理根基上，闡述了在輸電過程中防雷設(shè)計對輸電正常運(yùn)行的重要意義,剖析了電力系統(tǒng)中,如何制止雷擊，防止雷擊跳閘率，裁減雷電對電網(wǎng)安好運(yùn)行影響。

輸電線路；防雷設(shè)計；雷電放電；雷電壓；雷電流

前言

隨著全球氣候奇怪狀況的加劇，雷電活動也奇怪頻繁。雷害作為主要影響因素之一（雷擊是造成輸電線路跳閘停電事故的主要理由，在電力系統(tǒng)非籌劃停運(yùn)中，雷電事故一般占30%以上，有的地區(qū)甚至達(dá)成80％以上），對電力安好傳送的影響及危害分外大。輸電線路雷害事故引起的跳閘，不但影響電力系統(tǒng)的正常供電，增加輸電線路及開關(guān)設(shè)備的修理工作量，而且由于輸電線路上落雷，雷電波還會沿線路侵入變電所。

1.線路避雷器防雷的根本原理

當(dāng)桿塔被雷電擊時，雷引發(fā)的電流通過避雷線流到相臨桿塔，另一片面雷電流經(jīng)桿塔流入大地，桿塔接地電阻呈暫態(tài)電阻特性，一般用沖擊接地電阻來表征。

雷擊桿塔時塔頂電位急速提高，其電位值為：Ut=iRd+L.di/dt

式中i――雷電流；Rd――沖擊接地電阻；L.di/dt――暫態(tài)分量。

當(dāng)塔頂電位Ut與導(dǎo)線上的感應(yīng)電位U1的差值超過絕緣子串50%的放電電壓時，將發(fā)生由塔頂至導(dǎo)線的閃絡(luò)。即Ut-U1＞U50，假設(shè)考慮線路工頻電壓幅值Um的影響，那么為Ut-U1+Um＞U50。因此，線路的耐雷水平與3個重要因素有關(guān)，即線路絕緣子的50%放電電壓、雷電流強(qiáng)度和塔體的沖擊接地電阻。一般來說，線路的50%放電電壓是確定的，雷電流強(qiáng)度與地理位置和大氣條件相關(guān)，不加裝避雷器時，提高輸電線路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻，在山區(qū)，降低接地電阻是分外困難的，這也是為什么輸電線路屢遭雷擊的理由。

2.輸電線路雷電防護(hù)裝置

2.1接閃器

接閃器是用來采納直接雷擊的金屬物體。接閃器的金屬桿稱為避雷針，主要用于養(yǎng)護(hù)露天變配電設(shè)備和建筑物；接閃器的金屬線稱為避雷線或架空地線，主要用于養(yǎng)護(hù)輸電線路；接閃器的金屬帶、金屬網(wǎng)稱為避雷帶、避雷網(wǎng)，主要用于養(yǎng)護(hù)建筑物。它們都是利用其高出被養(yǎng)護(hù)物體的突出地位，把雷電引向自身，然后通過引下線和接地裝置把雷電流泄入大地，使被養(yǎng)護(hù)的線路、設(shè)備、建筑物免受雷擊。

2.2避雷器

避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其他建筑物內(nèi)，以免危及被養(yǎng)護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器一般裝在各段母線和架空線的進(jìn)口處。避雷器的主要類型有閥型避雷器，排氣式避雷器，金屬氧化物避雷器，和養(yǎng)護(hù)間隙。

2.3消雷器

消雷器是一種新型的防雷設(shè)備，它通過一向放電的形成條件或利用電暈電流中和效應(yīng)，去中和掉雷云電荷中的一片面，使雷云電場達(dá)不到放電極限，從而防止雷擊發(fā)生。

3.輸電線路防雷措施

加裝避雷器以后，當(dāng)輸電線路遭遇雷擊時，雷電流的分流將發(fā)生變化，一片面雷電流從避雷線傳入相臨桿塔，一片面經(jīng)塔體入地，當(dāng)雷電流超過確定值后，避雷器動作參與分流。大片面的雷電流從避雷器流入導(dǎo)線，傳播到相臨桿塔。雷電流在流經(jīng)避雷線和導(dǎo)線時，由于導(dǎo)線間的電磁感應(yīng)作用，將分別在導(dǎo)線和避雷線上產(chǎn)生耦合分量。由于避雷器的分流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于從避雷線中分流的雷電流，這種分流的耦合作用將使導(dǎo)線電位提高，使導(dǎo)線和塔頂之間的電位差小于絕緣子串的閃絡(luò)電壓，絕緣子不會發(fā)生閃絡(luò)，因此，線路避雷器具有很好的鉗電位作用，這也是線路避雷器舉行防雷的明顯特點(diǎn)。

以往輸電線路防雷主要采用降低塔體接地電阻的方法，在平原地帶相對較輕易，對于山區(qū)桿塔，那么往往在4個塔腳部位采用較長的輻射地線或打深井加降阻劑，以增加地線與土壤的接觸面積降低電阻率，在工頻狀態(tài)下接地電阻會有所下降。但遭遇雷擊時，因接地線過長會有較大的附加電感值，雷電過電壓的暫態(tài)分量L.di/dt會加在塔體電位上，使塔頂電位大大提高，更輕易造成塔體與絕緣子串的閃絡(luò)，反而使線路的耐雷水平下降。由于線路避雷器具有鉗電位作用，對接地電阻要求不太嚴(yán)格，對山區(qū)線路防雷對比輕易實(shí)現(xiàn)。

（1）降低桿塔接地電阻對提高線路反攻耐雷水平效果分外明顯。

（2）弧垂是影響線路耐雷水平的一個重要因素，線路耐雷水平會隨著弧垂的增大而逐步降低，對于大檔距線段，不能簡樸地只考慮工頻接地電阻值是否得志規(guī)程要求，還務(wù)必校驗(yàn)其反攻耐雷水平。

（3）規(guī)程上雷擊跳閘率和繞擊率計算公式顯得對比籠統(tǒng)，對于地處惡劣山區(qū)的線路實(shí)際上沒有太多的參考意義。

（4）地形的變化是形成繞擊區(qū)的主要理由，對于位于大斜坡上的桿塔，不能只用得志規(guī)定的養(yǎng)護(hù)角來確定防雷方式，還應(yīng)把桿塔養(yǎng)護(hù)角與臨界養(yǎng)護(hù)角相對比，來判定桿塔是否存在繞擊區(qū)，這樣更有利于線路防繞擊性能的分析。

（5）線路防雷用金屬氧化鋅避雷器可以防止雷擊塔頂和雷繞擊導(dǎo)線后絕緣子的沖擊閃絡(luò)，但是其防雷效果主要取決于氧化鋅避雷器其本身的穩(wěn)定性能。

（6）線路各種防雷措施都有其針對性，在選擇線路的防雷方式時務(wù)必先找出線路遭雷擊跳閘理由，然后采取相應(yīng)的防雷措施，只有這樣才能在防雷養(yǎng)護(hù)上取得真正的實(shí)效。

在確定輸電線路的防雷方式時，應(yīng)全面考慮線路的重要程度、系統(tǒng)運(yùn)行方式、線路經(jīng)過地區(qū)雷電活動的強(qiáng)弱、地形地貌特征、土壤電阻率的上下等條件，并結(jié)合當(dāng)?shù)匾延械木€路的運(yùn)行閱歷，舉行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比，從而確定出合理的養(yǎng)護(hù)措施?，F(xiàn)有的輸電線路防雷養(yǎng)護(hù)措施一般有以下各項.